遠心力によるマイクロ流体デバイス

出典: BeansCM

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健康医療応用デバイス 応用分野 治療
健康医療応用デバイス 応用分野 検査診断
健康医療応用デバイス 応用分野 健康管理
健康医療応用デバイス 大きさ 細胞
健康医療応用デバイス 大きさ 分子
健康医療応用デバイス 原理 物理(流体、熱、圧力、変位、硬さ)
健康医療応用デバイス 原理 化学(電気化学、蛍光、pH)


項目の説明 【必須】

遠心力を利用したマイクロ流体デバイスに関する研究。通常、マイクロ流体デバイスは液滴の駆動にシリンジポンプなどの外部装置を必要とするが、デバイスを高速で回転させることで生じる遠心力を利用することで、ポンプを使わずに液滴の駆動を行うことが可能となる。これによりデバイス周りの装置が簡便化されることにより、医療現場や家庭での診断(point-of-care)への応用が期待されている。


 遠心力で駆動するマイクロ流体デバイスにおいて、バルブは非常に重要な役割を果たす。様々なタイプのバルブが考案されているが、パラフィンワックスに鉄ナノ粒子を混ぜた部材で流路を防ぎ、レーザーの照射によってバルブの開閉を制御する方法により、各バルブの開閉を独立に制御できる。


 このバルブを用いたデバイスと具体例として、全血(total blood)からの、PCR用DNAサンプル作製までのプロセスを、すべて自動で行いかつ12minで完了するデバイスが紹介されている。


図1:パラフィンワックスと鉄ナノ粒子を混合したマイクロバルブの概念図。レーザーの照射によりバルブを開いたり閉じたりすることが可能である。
図2:全血から、PCR用のDNAサンプルを取り出すマイクロデバイスの例。全行程が自動で12分で終了する。


文献情報,参考文献

Y. Cho, "Centrifugal Microfluidics," in proceedings of 15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, Seattle, USA, 2011.

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